[发明专利]一种双向拉伸的尼龙纤维多孔膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种双向拉伸的尼龙纤维多孔膜的制备方法，属于薄膜材料技术领域。

背景技术

尼龙薄膜由于其优越的柔韧性、耐磨性、耐有机溶剂性、耐穿刺性，并且抗张强度、拉伸强度较高，耐热性、耐寒性、耐油性较好等优点，可广泛用于制造电池隔膜、过滤膜、包装材料等。有关尼龙薄膜成型方法的研究报道较多。霍现俊等[尼龙6吹塑薄膜加工工艺探讨[J].塑料包装,1996(1):22-23.]探讨了利用尼龙6吹塑成薄膜的加工工艺，尼龙6通过吹塑法制备的薄膜具有强度高、耐腐蚀、耐油性、透气率低、软化点高等优点。高学文[流涎尼龙-6薄膜的试制[J]. 现代塑料加工应用,1989(2):34-39.]通过采用尼龙-6树脂流涎成型法生产的无定型薄膜；制备的无定型薄膜具有良好的热封性、透明性、纵横向均衡性。双向拉伸也是制备尼龙薄膜的重要方法之一，中国专利(公开号CN 102555225 A、 CN 102615905 A)对不同配方的尼龙树脂挤出铸片后进行双向拉伸，得到不同性能的双向拉伸尼龙薄膜。此外，尼龙树脂与其他聚合物复合制备成复合膜，一定程度上提高了复合膜力学性能和溶剂侵蚀性能。中国专利公开号CN103350545A, 公开日2013年10月16日，发明名称为“一种双向拉伸尼龙复合膜及其制备方法”；通过对尼龙、EVOH熔融挤出铸片、水浴预热、调湿、双向拉伸、热定型处理，得到中间层为EVOH层上下表面分别为两层尼龙层的复合膜。该发明方案制备的复合膜，具有优异的力学性能、阻隔性能，且操作过程简便。然而，上述文献和专利涉及的制备方法均只能获得致密无孔的尼龙薄膜，并不能实现尼龙多孔薄膜或纤维多孔膜的制备。

中国专利公开号CN102454048A，公开日2012年5月16日，发明名称为“一种耐高温尼龙无纺布及其制备方法”；将干燥后的尼龙切片通过熔喷方法得到无纺布。该方案制备的无纺布具有良好的耐热、耐溶剂性能；孔隙率高、过滤效率优的特点，但是该方法制备较薄的无纺布时，无纺布的孔径较大、厚度均匀性较难控制。何蜜[尼龙微孔膜的制备与膜孔结构性能研究[D].浙江大学,2008.]以尼龙66为原料，通过浸没沉淀法制备得到网状结构的微孔膜，并成功的用于吸附核酸。但是铸膜工艺复杂，并且成膜受聚合物浓度、溶剂/非溶剂体系的选择、制膜液的组成、凝胶浴的组成多种因素的影响。

可见，在现有的制备尼龙多孔膜技术中，目前还不能制备孔隙率高、厚度和孔径可控的尼龙纤维多孔薄膜。

发明内容

针对上述技术存在的问题，本发明目的是提供一种双向拉伸的尼龙纤维多孔膜的制备方法，获得耐温性良好、孔隙率高、厚度可控、过滤效率优、尺寸稳定的尼龙纤维多孔薄膜。

为达到上述目的，其技术解决方案为：

一种双向拉伸的尼龙纤维多孔膜的制备方法。包括熔点为190～260℃的尼龙树脂材料制成尼龙纤维网的制备，所述的制备方法按以下步骤进行：

①尼龙无纺布纤维膜片的制备

将制备好尼龙纤维网采用热轧机进行一次热轧，得到均匀致密的尼龙无纺布纤维膜片，其中所述的尼龙无纺布纤维膜片厚度为25～1000μm，其中一次热轧温度为40～55℃，热轧压力10～60MPa，热轧时间为1～10s；

②一次双向拉伸

将步骤①制备得到的尼龙无纺布纤维膜片经温度为100～120℃的热风预热，然后将预热后的尼龙无纺布纤维膜片采用拉伸机在温度为130～140℃下进行一次双向拉伸，拉伸方式为纵向拉伸与横向拉伸分步进行或纵向拉伸与横向拉伸同步进行，尼龙无纺布纤维膜片的纵向拉伸比为3～4倍，尼龙无纺布纤维膜片的横向拉伸比为2～3倍，得到一次拉伸尼龙薄膜；

③二次热轧和二次双向拉伸

将经步骤②制备得到的一次拉伸尼龙薄膜在热轧温度为80～100℃，热轧压力为5～30MPa，热轧时间为1～10s的条件下进行二次热轧，将经热轧后的一次拉伸尼龙薄膜采用拉伸机在温度为140～180℃的条件下进行二次双向拉伸，拉伸方式为纵向拉伸与横向拉伸分步进行或纵向拉伸与横向拉伸同步进行，尼龙薄膜的纵向拉伸比为2～3倍，尼龙薄膜横向拉伸比为1～2倍，得到二次拉伸尼龙薄膜；

④三次热轧

将经步骤③制备得到的二次拉伸尼龙薄膜采用热轧机在热轧温度为90～ 120℃，热轧压力5～40MPa，热轧时间为1～5s，进行第三次热轧处理，得到经三次热轧尼龙薄膜；

⑤热定型